potentielle Energie negativ?

[clapebe]

potentielle Energie negativ?

Hallo Physiker,
wenn die energetischen Verhältnisse beim big bang dargestellt werden, habe ich schon oft gelesen,

zuletzt in sky and telescope 2003 oct p 32
(it is the inflations potential energy that produced the prodigious heat of the big bang)

daß sich die potentielle Energie aller Himmelskörper, die auseinandergeschleudert wurden und die einer Energie gleichwertige Masse aller dieser Himmelskörper gleich sind, erstere negativ, letztere positiv, und sie sich gegenseitig aufheben.

wenn nun aber alles zusammenstürzen würde, müßte doch die potentielle Energie zu Wärmeenergie werden, die Materie erhitzt sich, und die beiden Energien addieren sich.

Denke ich da falsch ?
vermutlich ja. aber kann mir jemand sagen, warum?

 

[clapebe]

Hallo friends,ich schließe daraus, daß es bisher keine Antwort gegeben hat,
daß hier im forum selten Physiker anzutreffen sind,
oder aber
daß die es nicht wissen.

Hat nicht vielleicht doch jemand eine Meinung dazu?

clapebe

 

[widato]

Hallo clapebe!
Das kann vielleicht daran liegen, daß Du das Forum mit Fragen überschüttest, obwohl Du die Antwort längst weisst - oder doch zu wissen glaubst.
Das ist nicht der Boden auf dem der Samen der Antwortenden gut aufgeht!
Sternklare Nächte
Berthold vom WIDATO

 

[clapebe]

alles schon gewußt?

Hallo berthold vom widato,

ich bin ein Sterngucker, der sich sehr für Kosmologie interessiert. Und zu diesem Zweck lese viel darüber in Büchern und Zeitschriften,
und würde auch gern mit anderen gleichartig interessierten darüber reden,
wohne aber in Strasburg in der Uckermark, einer diesbezüglich sehr unzivilisierten Gegend,
(das heißt, hier finde ich weit und breit niemanden)
und nun habe ich vor vielleicht 6 Wochen dieses Forum entdeckt
und mich sehr gefreut über die Möglichkeit, meine kosmologischen ansichten, die ich mir mühsam angelesen habe, durch Diskussionen zu überprüfen.
Mag sein, daß ich

daß Du das Forum mit Fragen überschüttest

zu eifrig gewesen bin und das Forum zu sehr strapaziert habe (wer ist das Forum ? meinst Du damit alle die, die ich eigentlich ansprechen wollte? Aber es gibt doch ganz sicher auch sehr viele, die beim mitlesen was dazulernen).

obwohl Du die Antwort längst weisst

das wäre schön.

oder doch zu wissen glaubst

Also, wenn ich frage:
ist das so, wie ich es gelesen habe und hier beschreibe, dann würde ich mich freuen, wenn da einer zustimmt und sagt, ja so habe ich das auch verstanden.

Wenn ich es schon wüßte und hier trotzdem frage,
das wäre ja ziemlich sinnlos.

Also lange rede, kurzer Sinn:
Die eingangs gestellte Frage, hast Du darauf eine antwort? Dann zögere nicht länger damit.
Wenn nicht, dann muß Du eben auch solange warten, bis unsere Wißbegierde von jemandem befriedigt wird, der einen besseren Durchblick hat als wir beide.
Einverstanden?
clapebe

 

[Greuti]

Re: alles schon gewußt?

Hallo Clapebe,

Einverstanden?

Ja! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Grüsse
Greuti

 

[jjo]

Hallo,

ich weiß nicht, ob das die richtige Antwort ist, aber ich versuche es mal: während der Inflation ging die Energie vom Gravitationsfeld nicht in die Erzeugung von Materienfelder, sondern in der Erzeugung einer Energiedichte im Vakuum. Diese Energiedichte wurde zu Materienfelder durch einen Prozeß der ‚reheating’ genannt wird. Um den ganzen Prozeß zückgängig zu machen geht nicht, daß man Gravitationsfeld und Materie zusammenbringt so daß sie sich aufheben, sondern, Materienfelder müßten zurück in die Vakuumenergiedichte die man dann im Zustand vom ‚falschen Vakuum’ (konstante Energiedichte) zum Kollaps bringen sollte (somit würde sich diese Energie mit der vom Gravitationsfeld genau aufheben). Ein üblicher Kollaps der Materie erhöht die Dichte. Hilft das was?

Grüße.

 

[clapebe]

Hi jjo,
Du hast Dir Mühe gegeben
Ich weiß das zu schätzen und danke Dir
Aber es war zu hoch für mich (Vakuumenergiedichte???).

Ist es ganz falsch, wenn ich mir das so vorstelle:
Die auseinanderfliegenden Galaxien haben eine potentielle Gravitationsenergie
(So wie ein hoch fliegender Stein, wenn der wieder runter gefallen ist, hat er die Ruhmasse(=energie) plus die jetzt in Wärme umgesetzte Energie, wenn die Unterlage so isoliert, daß die gesamte Wärme in den Stein geht)

wenn die Galaxien jetzt alle wieder zusammenplatschen würden, ginge die gesamte potentielle Energie ganz sicher in Wärme über
und ihre Ruhemasse (energie) käme noch dazu, vermutlich würde aber insgesamt ein Zustand erzeugt, wie er beim Urknall geherrscht hat .

Also, so schließe ich, das ganze ist kein Nullsummenspiel (so wie das beim eingangs angeführten Zitat behauptet wird), beim Urknall muß die Energie irgendwo her gekommen sein.

Nun bin ich sicher, daß Leute, die Astrophysik-Professoren an einer Uni sind und solche schlauen Artikel schreiben, Recht haben und ich das bloß nicht verstehe.

Es ist aber jetzt wohl die neueste Erkenntnis, daß es gemäß stringtheory auch höhere Raumdimensionen gibt, aus denen (um den Energieerhaltungssatz wenigstens im Multiversum beizubehalten) die Energie beim big bang gekommen ist (wenn da zwei branen zusammenstoßen, kann ja zumindest allerhand energie ausgetauscht werden).

Also jjo, ist das nach Deiner Ansicht falsch?
clapebe

 

[Nelson]

Hallo clapebe,

ich sehe das genauso wie Du:

Sollte es zu einer Kontraktion des Weltalls kommen,
dann würde die potentielle Energie der Gravitation kleiner
werden und die kinetische Energie zunehmen (=Temperaturerhöhung).

In der Summe ändert sich dadurch nichts, weil die
potentielle Energie immer negativ ist und die kinetische
immer positiv.


Mfg
Nelson

 

[jjo]

Hi clapebe:

Es sollte doch ein Nullsummenspiel sein. Dieses Rückgänging machen, was du dir da vorstellst, erreicht nicht den gleichen Zustand wie beim big-bang, da die Inflation nicht berücksichtigt wird. Das besondere an der Inflation (oder der Grund warum es Inflation überhaupt gegeben haben soll) ist eben dieser falsche Vakuum: ein Zustand mit der Besonderheit einer konstanten Energiedichte im Vakuum, d.h. die Gesammtenergie des Vakuums stieg da das Universum expandierte. Diese Energie wurde zu kinetische Energie beim reheating, so daß Teilchen-produktion stattfand. Übrigens ist `Vakuumenergie' die Energie im Vakuum <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" /> und `Vakuum` ist der Grundzustand der Quantenfelder (siehe z.B. Casimir Effekt)... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/crazy.gif" alt="" />

Grüße.

 

[clapebe]

Froschperspektive

Hallo nelson,
mag sein, daß wir das aus unserer Froschperspektive so sehen. Und ein richtiger Kosmologe sieht mehr, was hinter den Hügeln liegt, um im Vergleich zu bleiben.
Und mag sein, daß wir hier ohne unsere mathematischen fähigkeiten gewissermaßen nur schwarz-weiß sehen, können, und die Welt hinter den Hügeln ist bunt, und der Kosmologe kann sich da abmühen, er wird uns, die wir nur schwarz weiß kennen, die bunte Welt nicht verständlich machen können.
wäre sehr schade
clapebe

 

[clapebe]

Hijjo,
danke für Deine Bemühungen, aber

die Gesammtenergie des Vakuums stieg da das Universum expandierte

ist mir eben nicht begreiflich.

Ich versuche schon lange hinter den Sinn solcher beschreibungen zu kommen
(habe lange Leitung, brauche ausführliche erklärungen)
und habe mir Andrej Linde *Elementarteilchen und inflationärer Kosmos * gekauft, weil in der Rezension aus dem Vorwort zitiert wurde, dies sei eine allgemeinverständliche einführung.
Wenn Du das buch kennst, kannst du Dir mein Gesicht vorstellen, als ich die ersten Seiten aufgeschlagen habe.

Du mußt wissen, ich wohne etwa gleich weit entfernt von zwei möglichen Standorten wissenschaftlicher buchhandlungen, Rostock und Berlin jeweils ca. 200 km, und bin so auf Versandhandel oder Rezensionen angewiesen, denn mein buchhändler hierorts kann nicht mal Astrologie von Astronomie auseinanderhalten.

Damit will ich sagen, wenn Du mir ein Buch für meine hohen Ansprüche (leicht verständlich, aber so, daß ich dann auch mit Dir diskutieren kann) empfehlen könntest?

Gruß clapebe

 

[jjo]

Hallo clapebe,

die Inflation ist leider keine einfache Sache. Ich habe eine sehr gute Referenz:

http://arxiv.org/astro-ph/0005003

Mathematik ist vorhanden, aber für ein technisches Papier nur das notwendigste.

>> die Gesammtenergie des Vakuums stieg da das Universum expandierte

> ist mir eben nicht begreiflich.

Wenn die Dichte konstant bleibt und das Volumen größer wird, dann muß die Gesammtenergie steigen.

Grüße.

 

[clapebe]

Hi jjo, danke für den Hinweis aus Astrophysics, aber es gelingt mir nicht, ein pdf zu bekommen, da muß man wohl eine Zugangsberechtigung haben?

ich kann da nur die summary lesen

clapebe

 

[jjo]

Zugangsberechtigung ist nicht notwendig, aber ich könnte es die per email schicken, wenn es nicht gelingt und du interesse hast...(?)

Grüße.

 

[clapebe]

ja gerne! danke für Dein Angebot!
clapebe

ps aber wieso kriege ich beim pdf runterladen immer nur eine leere Seite angeboten?

 

[clapebe]

Thank you

Hi jjo,
thank you for sending me an exposition of inflationary cosmology!

An diesen 93 Seiten werde ich sehr, sehr lange zu knabbern haben.
Da wird sich dann keiner mehr beschweren, daß ich das Forum mit Fragen überschütte.

Oder vielleicht gerade deshalb, hinterher? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Gruß clapebe